МИ 2966-2005. Рекомендация. Государственная система обеспечения единства измерений. Термометры жидкостные стеклянные. Методика поверки с помощью калибраторов температуры серии ATC-R и цифрового прецизионного термометра DTI-1000 фирмы AMETEK Denmark A/S, Дания
(утв. ВНИИМС 23.12.2005)
Утверждена ВНИИМС 23 декабря 2005 года
ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ
ТЕРМОМЕТРЫ ЖИДКОСТНЫЕ СТЕКЛЯННЫЕ
МЕТОДИКА ПОВЕРКИ С ПОМОЩЬЮ КАЛИБРАТОРОВ ТЕМПЕРАТУРЫ СЕРИИ ATC-R И ЦИФРОВОГО ПРЕЦИЗИОННОГО ТЕРМОМЕТРА DTI-1000 ФИРМЫ AMETEK DENMARK A/S, ДАНИЯ
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Настоящая рекомендация распространяется на термометры жидкостные стеклянные рабочие частичного погружения (далее — термометры) отечественного и зарубежного производства, соответствующие требованиям ГОСТ 28498, ГОСТ 400, ГОСТ 112 и техническим условиям предприятия-изготовителя, с ценой деления шкалы не менее 0,2 °C и длиной погружаемой части не менее 100 мм, и устанавливает методику их периодической поверки в диапазоне температур от минус 50 до 600 °C с помощью калибраторов температуры серии ATC-R и цифрового прецизионного термометра DTI-1000 фирмы AMETEK Denmark A/S, Дания.
Межповерочный интервал — согласно эксплуатационной документации на термометры конкретных типов, но не более четырех лет.
2. НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ
ГОСТ 28498-90 Термометры жидкостные стеклянные. Общие технические требования. Методы испытаний.
ГОСТ 400-80 Термометры стеклянные для испытаний нефтепродуктов. Технические условия.
ГОСТ 112-78 Термометры метеорологические стеклянные. Технические условия.
ГОСТ 12.2.007.0-75 Система стандартов безопасности труда. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности.
ГОСТ 8.279-78 Государственная система обеспечения единства измерений. Термометры стеклянные жидкостные рабочие. Методика поверки.
ПР 50.2.006-94 Государственная система обеспечения единства измерений. Порядок проведения поверки средств измерений.
3. ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ
При проведении поверки выполняют следующие операции:
4. СРЕДСТВА ПОВЕРКИ
4.1 При поверке термометров могут применяться следующие средства поверки:
- калибратор температуры модели ATC-140A (B) (с внутренним резервуаром для жидкого теплоносителя и сменными металлическими блоками сравнения 160 x Ø64 ): диапазон (-23...+140) °C; погрешность установления заданной температуры по внутреннему термометру: +/- 0,2 °C (при работе с металлическими блоками), +/- 0,2 (+/- 0,3) °C (при работе с жидким теплоносителем); погрешность канала измерений температуры со штатным ТС (только для исполнения «B»): +/- 0,04 °C; нестабильность поддержания температуры +/- 0,02 °C;
- калибратор температуры модели ATC-156A (B) (со сменными металлическими блоками сравнения 150 x Ø30 ): диапазон (-27...+155) °C; погрешность установления заданной температуры по внутреннему термометру: +/- 0,19 °C; погрешность канала измерений температуры со штатным ТС (только для исполнения «B»): +/- 0,04 °C; нестабильность поддержания температуры +/- 0,02 °C;
- калибратор температуры модели ATC-157 (B) (со сменными металлическими блоками сравнения 150 x Ø20 ): диапазон (-48...+155) °C; погрешность установления заданной температуры по внутреннему термометру: +/- 0,19 °C; погрешность канала измерений температуры со штатным ТС (только для исполнения «B»): +/- 0,04 °C; нестабильность поддержания температуры +/- 0,02 °C;
- калибратор температуры модели ATC-250A (B) (с внутренним резервуаром для жидкого теплоносителя и сменными металлическими блоками сравнения 160 x Ø64 ): диапазон (+25...+250) °C; погрешность установления заданной температуры по внутреннему термометру: +/- 0,3 °C (при работе с металлическими блоками), +/- 0,3 (+/- 0,5) °C (при работе с жидким теплоносителем), погрешность канала измерений температуры со штатным ТС (только для исполнения «B»): +/- 0,07 °C; нестабильность поддержания температуры +/- 0,02 °C;
- калибратор температуры модели ATC-320A (B) (со сменными металлическими блоками сравнения 160 x Ø30 ): диапазон (+30...+320) °C; погрешность установления заданной температуры по внутреннему термометру: +/- 0,26 °C; погрешность канала измерений температуры со штатным ТС (только для исполнения «B»): +/- 0,07 °C; нестабильность поддержания температуры +/- 0,02 °C;
- калибратор температуры модели ATC-650A (B) (со сменными металлическими блоками сравнения 160 x Ø30 ): диапазон (+30...+650) °C; погрешность установления заданной температуры по внутреннему термометру: +/- 0,39 °C; погрешность канала измерений температуры со штатным ТС (только для исполнения «B»): +/- 0,11 °C; нестабильность поддержания температуры +/- 0,03 °C;
- термометр цифровой прецизионный DTI-1000A (B) в комплекте с платиновым термопреобразователем сопротивления типа STS-100 A/B; диапазон измеряемых температур (-50...+650) °C; предел допускаемой основной абсолютной погрешности: +/- (0,03 +/- ед. мл. р.) °C (в диапазоне от минус 50 до 400 °C); +/- (0,06 +/- ед. мл. р.) °C (в диапазоне от минус 50 до 650 °C);
- стеклянный вакуумный сосуд Дьюара емкостью 1 л.
4.2. Допускается применять при поверке другие типы эталонных термометров и прецизионные измерители температуры утвержденных типов, по своим характеристикам не уступающие указанным в п. 4.1.
4.3 Средства поверки следует выбирать исходя из следующего соотношения:
\Delta\text{этал}/\Delta\text{пов} \leq 1/3
где: \Delta\text{этал} — погрешность штатного ТС калибратора (эталонного термометра в комплекте с измерителем), \Delta\text{пов} — погрешность поверяемого термометра.
5. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ И ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ПОВЕРИТЕЛЕЙ
5.1. При проведении поверки соблюдают «Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей» и «Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей», утвержденные Госэнергонадзором, и требования, установленные ГОСТ 12.2.007.0.
5.2. При поверке выполняют требования техники безопасности, изложенные в эксплуатационной документации на применяемые средства поверки.
5.3. К поверке допускают лиц, имеющих необходимую квалификацию и обученных правилам техники безопасности и изучивших настоящую рекомендацию.
5.4 Во избежание возможных ожогов необходимо соблюдать осторожность при извлечении из калибраторов термометров, нагретых до высоких температур.
5.5. При работе с ртутью в помещениях необходимо соблюдать «Санитарные правила при работе с ртутью, ее соединениями и приборами с ртутным заполнением» (СанПиН 4607).
5.6. При использовании при поверке калибраторов моделей ATC-140A (B), ATC-250A (B), применяемых в качестве жидкостных термостатов, запрещается использовать теплоноситель с температурой вспышки менее 260 °C.
5.7. Запрещается класть нагретые до высоких температур термометры на легковоспламеняющиеся поверхности.
5.8. После окончания работы перед выключением калибраторы температуры необходимо охладить до температуры не более 50 °C.
6. УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ
6.1 При проведении поверки соблюдают следующие условия:
6.2. Средства поверки и термометры должны быть защищены от вибраций и ударов.
7. ПОДГОТОВКА К ПОВЕРКЕ
7.1. Средства поверки подготавливают к работе в соответствии с эксплуатационной документацией.
7.2. Поверяемые термометры перед поверкой выдерживают при температуре (20 +/- 5) °C не менее 24 часов.
7.3. В случае использования при поверке калибраторов моделей ATC-156A (B), ATC-157A (B), ATC-320A (B), ATC-650A (B), а также моделей ATC-140A (B), ATC-250A (B) в качестве сухоблочных термостатов, выбирают или изготавливают металлический блок с двумя симметрично расположенными по диаметру каналами, обеспечивающими кольцевой зазор между внутренними стенками каналов и защитной арматурой эталонного термометра (не более 0,1 мм) и оболочкой поверяемого (не более 0,5 мм) термометров. При кольцевом зазоре 0,5 мм для улучшения теплопередачи его следует заполнить сухим мелкодисперсным порошком окиси алюминия (Al2O3).
7.4. В случае использования при поверке калибраторов моделей ATC-140A (B), ATC-250A (B) в качестве жидкостных термостатов изготовляют теплоизолирующие крышки с двумя отверстиями, которые необходимы при работе с жидким теплоносителем.
7.5. Подготавливают нулевой термостат (сосуд Дьюара) в соответствии с п. 4.5 ГОСТ 8.279.
8. ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ
8.1 Внешний осмотр
При внешнем осмотре должно быть установлено соответствие термометров требованиям ГОСТ 28498, ГОСТ 400, ГОСТ 112, а также ТУ предприятия-изготовителя в части внешнего вида, маркировки и упаковки. Термометры, имеющие дефекты типа разрыва столбика термометрической жидкости в капилляре или трещины в стекле, к поверке не допускают.
8.2 Определение метрологических параметров и характеристик
8.2.1 Определение положения точки 0 °C
Положение нулевой точки на шкале поверяемого термометра определяют в нулевом термостате (сосуде Дьюара).
8.2.1.1. Устанавливают термометр в разрыхленную смесь таким образом, чтобы нулевая точка была на 5 мм выше поверхности дробленого льда. Выдерживают термометр в нулевом термостате не менее 10 мин и проводят отсчитывание.
8.2.1.2. В процессе поверки необходимо контролировать состояние льдоводяной смеси в нулевом термостате при помощи эталонного термометра.
8.2.1.3. Положение нулевой точки после проведения поверки определяют только для термометров с ценой деления не более 0,2 °C.
8.2.2 Определение абсолютной погрешности
Абсолютную погрешность термометров определяют в поверяемых отметках шкалы методом сличения с эталонным термометром, переходя от более низких температур к высоким, начиная с первой числовой отметки шкалы.
Поверяемые температурные отметки шкалы в зависимости от цены деления шкалы (кроме нулевой) выбирают в соответствии с таблицей 1:
| Цена деления шкалы, °C | Числа, целыми кратными которым выбирают числа, соответствующие поверяемой градусной отметке шкалы |
|---|---|
| 0,2 | 10 |
| 0,5 | 50 |
| 1,0; 2,0; 3,0; 5,0; 10,0 | 50, 100 |
- в калибраторах температуры серии ATC-R исполнения «A» в качестве эталонного термометра применяют цифровые прецизионные термометры DTI-1000 с первичным термопреобразователем сопротивления типа STS-100 A/B с длиной монтажной части 165, 250, 350 или 500 мм, и диаметром погружаемой части 4 или 6,35 мм;
- в калибраторах температуры серии ATC-R исполнения «B» в качестве эталонного термометра применяют внешний термопреобразователь сопротивления повышенной точности углового типа (STS-100 A901).
8.2.2.1 Определение абсолютной погрешности в сухоблочных калибраторах
8.2.2.1.1. Погружаемую часть поверяемого термометра помещают в соответствующий канал металлического блока до упора в дно блока. Эталонный термометр также погружают до упора в дно блока.
8.2.2.1.1.1. В тех случаях, когда невозможно обеспечить требуемую глубину погружения, при измерениях необходимо учитывать поправку на выступающий столбик.
8.2.2.1.1.2. При измерении средней температуры выступающего столбика используют вспомогательный термометр с погрешностью не более +/- 0,1 °C. После установки вспомогательного термометра выжидают 10 — 15 мин до установления теплового равновесия. Перед началом отсчитывания по поверяемому термометру записывают показания вспомогательного термометра.
8.2.2.1.2. В соответствии с инструкцией по эксплуатации устанавливают температуру в калибраторе, соответствующую первой поверяемой температурной точке. После десятиминутной выдержки термометра при установившейся температуре в калибраторе поочередно снимают не менее 4-х показаний температуры эталонного термометра с дисплея калибратора (TRUE) или с DTI-1000 и поверяемого термометра. У поверяемых термометров показания снимают с точностью до 0,2 цены деления шкалы.
8.2.2.1.3 Операции по п. 8.2.2.1.2 повторяют для остальных поверяемых отметок шкалы
8.2.2.2. Определение абсолютной погрешности в калибраторах моделей ATC-140A (B), ATC-250A (B), используемых в качестве жидкостных термостатов
8.2.2.2.1. Эталонный и поверяемый термометры помещают через отверстия теплоизолирующей крышки в резервуар с жидким теплоносителем.
Поверяемый термометр погружают в резервуар не менее чем на глубину, установленную в технической документации на термометр конкретного типа, но не менее 100 мм.
При этом, по возможности, следует обеспечить одинаковую глубину погружения эталонного и поверяемого термометров, но не менее 100 мм (для Ø4мм ) и 110 мм (для \text{Ø}6,35\text{мм} ) для штатных эталонных термометров калибратора.
В соответствии с инструкцией по эксплуатации на калибраторы уровень заполнения резервуара жидким теплоносителем определяется верхним пределом диапазона измерений поверяемых термометров.
8.2.2.2.2. Проводят операции по п.п. 8.2.2.2.1.2 - 8.2.2.2.1.3, повторяют для остальных значений температуры.
9. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
9.1 Расчет абсолютной погрешности
В каждой поверяемой отметке шкалы погрешность термометров \Delta t (°C) определяют по формуле:
\Delta t = \overline{t_{\text{П}}} - \overline{t_{\text{Д}}} ,
где: \overline{t_{\text{П}}} — среднее арифметическое значение температуры поверяемого термометра;
\overline{t_{\text{Д}}} — среднее арифметическое значение температуры эталонного термометра, °C.
Абсолютные погрешности поверяемых термометров во всех поверяемых точках не должны превышать пределов допускаемых погрешностей, установленных в ГОСТ 28498, ГОСТ 400, ГОСТ 112.
Если абсолютная погрешность термометров превышает допустимые значения — термометр бракуют.
9.2 Расчет поправок
Поправки к показаниям поверяемого термометра для каждой поверяемой отметки шкалы определяют как разность между действительным значением температуры по эталонному термометру и значением температуры поверяемого термометра.
Поправки к показаниям поверяемых термометров по абсолютному значению не должны превышать предельных допускаемых значений погрешности, установленных в нормативных документах на поверяемые термометры.
9.2.1 Поправку \Delta t_{\text{СТ}} в °C на выступающий столбик вычисляют по формуле:
\Delta t_{\text{СТ}} = \gamma(t - t_{1})n ,
где: \gamma — коэффициент видимого теплового расширения термометрической жидкости в стекле (см. таблицу 2);
t — температура по эталонному термометру, °C;
t1 — средняя температура выступающего столбика жидкости, определенная вспомогательным термометром, °C;
n — число градусных отметок, соответствующее высоте выступающего столбика (значение n округляют до целого числа градусов).
9.2.2. Если при поверке термометра, предназначенного для работы с неполным погружением, средняя температура выступающего столбика отличается от средней температуры выступающего столбика при градуировке, то поправку вычисляют по следующей формуле:
\Delta t = \gamma(t\prime - t\prime\prime)n ,
где: t' — температура выступающего столбика при градуировке термометра, °C;
t'' — средняя температура выступающего столбика во время поверки, °C.
Если на термометре, отградуированном при неполном погружении, не указана температура выступающего столбика, при которой была проведена градуировка, то считают, что градуировку проводили при температуре выступающего столбика, равной 20 °C.
10. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ
10.1. Данные, полученные при определении погрешности и поправок поверяемых термометров, заносят в протокол или журнал поверки.
10.2. Положительные результаты поверки оформляют свидетельством о поверке в соответствии с ПР 50.2.006 с указанием поправок в поверяемых отметках.
10.3. При отрицательных результатах поверки термометры к применению не допускают, свидетельство о поверке аннулируют и выдают извещение о непригодности с указанием причин в соответствии с ПР 50.2.006.
11. БИБЛИОГРАФИЯ
СанПиН 4607-88 Санитарные правила при работе с ртутью, ее соединениями и приборами с ртутным заполнением.